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碳纤维复合材料导线芯棒制备及输电工程应用技术
碳纤维复合芯导线的出现为电力行业的变革与发展提供了契机。碳纤维复 合芯架空导线是一种倍容输电导线,具有以下优点:强度高、重量轻、弹性模 量高、线损小、耐腐蚀等优点。 本项目首次引入改性双马树脂作为碳纤维复合芯导线芯棒的基体,实现了 连续编织拉挤工艺制备碳纤维复合芯导线芯棒产业化,产品性能稳定均一,具 129 有优异的抗劈裂性能,具有高的高温强度保持率,抗老化耐腐蚀,多项指标达 到国际领先水平。与常规钢芯铝绞线相比,碳纤维复合芯导线提高导线抗拉强 度 80%以上,提高电力传输容量 1 倍以上,减少电力塔杆 20%。本技术获国家 “863”项目资助,获中国电力科学技术奖一等奖、国家能源局科技进步一等奖、 山东省科技进步一等奖。 山东大学碳纤维复合芯导线技术已全面实现产业化,可全部替代进口产品。 山东大学已经与多家企业进行碳纤维复合材料制品攻关并进行联合推广。本技 术申请专利技术 15 项,合作企业 5 家,顺利挂网应用 200 余条, 累计长度超过 6000 公里,企业直接产值近 5 亿元,2013 年国标的实行,也为该产品提供了更 加广阔的空间,未来的发展将更加迅速,现时也为企业创造更多的效益。
山东大学 2021-04-13
海洋中应用的碳纤维复合材料技术
碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合制成的纤维增强材料,因其具有重量轻,强度高,耐高低温等优良特点,近年来广泛应用于航空航天、体育休闲、高铁汽车、土木建筑等领域。碳纤维复合材料在质轻高强的同时,还具有优良的耐疲劳性、耐腐蚀性以及比强度高导致的优良施工性能等,使得它在对于材料性能有着特殊要求的海洋领域的应用前景同样不可小觑。近年来,北京化工大学碳纤维复合材料在船舶制造、海上能源开发、海洋工程修复等领域不断探索新技术。 在船舶上的应用 相比于传统的造船材料,碳纤维复合材料具有天然的优势。首先,碳纤维复合材料具有良好的机械性能。用其制造船体,具有质轻低油耗的特性,而且建造工艺相对简单、周期短、成型方便,因此施工和维护费用远低于钢制船舶。同时由于碳纤维与树脂基体的界面能有效的阻止裂纹扩展,故材料具有良好的耐疲劳性能;此外,由于碳纤维表面的化学惰性,船体具有水生物难以附生,耐腐蚀的特性,这也是船舶建造选材非常重要的因素之一。 碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能:透波、透声性好,无磁性,因此可以用于提高军舰的隐身性能。在舰船的上层建筑中使用复合材料不仅可以减轻船体的重量,而且通过在夹层中嵌入有滤波功能的频率选择层,就可以在预定的频率下发射和接受电磁波,从而屏蔽敌方的雷达电磁波。各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内,不易被腐蚀,更有利于设备的保养。研制出类似的封闭综合传感器桅杆,这种桅杆是由纳米技术制造的玻璃纤维与碳纤维复合后作为增强体而制成。它可以让各种雷达波束和通信信号相互之间不受干扰地通过,并且损耗极低。碳纤维复合材料还可应用在舰船的其他方面。例如,在推进系统上可用作螺旋桨[和推进轴系,减轻船体的振动效应和噪声,多用于侦察舰和快速巡航舰。在机械和装备上可用作方向舵,某些特殊的机械装置和管道系统等。此外,高强度的碳纤维绳索在海军军舰的缆绳和其他军用物品上也有较为广泛的应用。 民用游艇大型游艇一般为私人所有,价格昂贵,要求质量轻,强度高,耐用性好。碳纤维复合材料可以应用于游艇的仪器表盘和天线,方向舵以及甲板、船舱、船舱壁等增强结构中。传统的复合材料游艇主要由玻璃钢制成,但是由于刚度不足,满足刚度设计要求后往往船体过重,而且玻璃纤维是致癌物质,国外逐步禁用。如今的复合材料游艇中碳纤维复合材料的使用比例大大增加,有的甚至全部采用碳纤维复合材料。例如超级游艇“巴拿马”号双桅船,船身和甲板采用了以碳纤维/环氧树脂为蒙皮。乙烯酯树脂夹层复合材料,pvc泡沫和碳纤维复合材料,桅杆吊杆均是定制的碳纤维复合材料,只有部分的船身使用了玻璃钢。空载重量仅有45t。速度快,油耗低,性能卓越。 在海洋能源开发上的应用 海底油气田近年来,碳纤维复合材料在海洋油气开发领域的应用越来越广泛。海洋环境下的腐蚀,高压,水底暗流流动带来的强剪切作用对材料的耐腐蚀性,强度和疲劳性能提出了严格的要求。碳纤维复合材料在海洋油田开发中有着明显的质轻、耐久、抗蚀方面的优势:一个1500m水深的钻井平台,其钢制系缆的质量就达6500t左右,而碳纤维复合材料密度是普通钢材的1/4,若使用碳纤维复合材料取代部分钢材将显著减少钻井平台的载重负荷,节省平台的建造成本;抽油杆的往复运动,由于管外海水压力与管内压力不平衡极易引发材料的疲劳断裂,而用碳纤维复合材料即可解决这一问题;由于海水环境耐腐蚀,其在海水中使用寿命比钢材要长,且使用深度更深。碳纤维复合材料可以用作油田钻井平台中的生产井管、抽油杆、储藏槽、海底输油管、甲板等部件。制造工艺分为拉挤成型工艺和湿法缠绕工艺。拉挤成型法一般用在普通管材和连接管上。缠绕法一般用作储槽和压力容器的表面,也可用在各向异性的柔性管道之中,其中碳纤维复合材料以特定的角度缠绕排列在铠装层之中。碳纤维复合材料的连续抽油杆是一种类似胶片的带状结构,柔韧性很好。使用碳纤维抽油杆能明显提高出油量,减少电机的载荷,相比之下更节能。而且碳纤维复合材料抽油杆比钢制抽油杆更耐疲劳,抗腐蚀性能更好,更适合应用在海底油田的开发中。 海上风电资源丰富,是未来发展的重要领域,也是风电技术最先进、要求最高的领域。我国海岸线约1800km,岛屿6000多个,东南沿海及岛屿地区风力资源丰富且易于开发。近年来大力促进海上风电能源的开发已经得到了有关部门的支持。风力发电叶片90%以上重量由复合材料组成。海上风力大,发电功率大,势必要求更大的叶片和更优良的比强度和耐久度。显然,碳纤维复合材料能够满足开发大型化、轻量化、高性能、低成本的发电叶片的要求,和玻璃纤维复合材料相比更适合应用于海洋领域。碳纤维复合材料在海洋风力发电中具有显著的优势。碳纤维复合材料叶片质量低,刚度大,模量是玻璃纤维制品的3~8倍;海洋环境下湿度大,气候多变,且风机24h工作。叶片耐疲劳性较好,能较好的抵御恶劣的天气;改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率;利用碳纤维的导电性能,通过特殊的结构设计,可有效地避免雷击对叶片造成的损伤;降低风力机叶片的制造和运输成本;具有振动阻尼特性等。 碳纤维复合材料用于海洋工程建筑,主要利用其轻质高强耐腐的特性,以筋索材及结构件的形式,替代传统钢筋建材,解决海水侵蚀钢筋、运输路途遥远运输成本高的问题。已应用于海上岛礁建筑、码头、浮动平台、灯塔塔架等。
北京化工大学 2021-02-01
一种具有杀菌消毒功能的复合猪舍
本实用新型提供了一种具有杀菌消毒功能的复合猪舍,包括安装在支撑柱上的养殖舍,所述养殖舍内设有走廊、消毒室以及用于保育、育肥一体的养殖区;所述养殖区的地面包括相互连接的水泥板和漏粪板;所述养殖舍内还安装有进水总管、冲洗装置和淋浴装置,所述冲洗装置包括冲水横管,冲水横管上开设有多个喷水孔,所述淋浴装置包括淋浴管道以及多个能够自动旋转的淋浴喷头,所述冲水横管以及所述淋浴管道均与进水总管相连通;所述消毒室
青岛农业大学 2021-01-12
锂镧锆氧复合的固体电解质
300Wh/kg,首次在马里亚纳海沟完成深海测试
中国科学院大学 2021-04-13
用于燃料电池的复合石墨流场板
成果与项目的背景及主要用途: 流场板(双极板)是质子交换膜燃料电池中的重要部件。目前,质子交换膜燃料电池广泛采用的流场板(双极板)主要有机加工硬质石墨板、机加工金属板和注塑碳-塑复合材料双极板三种类型。这三类流场板各有显著的优点,但是各自的缺点也较突出。为实现燃料电池商品化,需要更低成本和更适应批量化生产的流场板。为此,我们开发了基于天然鳞片石墨材料和模压成型工艺的复合石墨流场板技术。经过努力研究,现在形成的技术可以大幅度降低流场板的材料成本和加工成本,实现高生产率,同时使导电率(>10S/cm)、氢气透过系数(<1×10-4 cm3 /s.cm2)、热传导系数(>20W/m.K)以及抗压强度(>10MPa)等指标均满足双极板材料性能的要求。复合石墨流场板的主要用途是作为质子交换膜燃料电池的双极板。 技术原理与工艺流程简介: 技术原理: 复合石墨流场板主要由天然鳞片石墨和聚合物组成。天然鳞片石墨具有良好的导电和导热性能,且化学稳定性好,耐腐蚀,从而保证复合流场板具有良好的导电及导热性能。聚合物的添加可以提高复合流场板的强度,并且使复合板阻气性能得到改善,以实现双极板分隔氧化剂和还原剂的功能和满足燃料电池堆对双极板机械性能的要求。 工艺流程:配料→装料→升温→模压→降温→脱模→成品 技术水平及专利与获奖情况: 目前已开发和制备出工作面积为 100mm×100mm 的流场板。并可根据需要加工具有不同尺寸和流场形式的流场板。 应用前景分析及效益预测: 随着能源的消耗持续增长,能源短缺问题日益凸现。燃料电池的发展必然受到越来越广泛的重视。质子交换膜燃料电池是目前应用前景最广且发展最快的一类燃料电池。随着质子交换膜燃料电池的发展和普遍应用,复合石墨流场板因价格低和适应批量生产的优势显示出巨大的市场潜力和经济竞争力。 应用领域:质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及其它电化学反应器。 合作方式及条件:面议
天津大学 2021-04-11
高效超细纳米复合纤维过滤材料的开发
项目通过静电纺丝喷头的设计、熔融静电纺连续化加工系统的控制等方面的研究,开发了可工业化生产的的熔融静电纺丝及其复合物加工的技术,并通过热压粘合等技术的研究,成果解决了熔融纳米纤维与常规非织造材料之间的复合技术难点。 关键技术 针对个体防护和工业过滤的需求,开发了熔融/静电纺丝制备纤维直径小、孔隙率高、孔径分布均匀的过滤材料,满足高效低阻过滤要求,过滤效率>99.97%,阻力压降<100Pa,突破批量化生产关键工艺和装备。 知识产权及项目获奖情况 授权专利:一种新型高效率静电纺丝线型喷头(专利号: 201310252853.X) 项目成熟度 批量生产阶段 投资期望及应用情况 效益分析:资金需求总额 200 万元 应用情况:江苏菲特滤料有限公司 
江南大学 2021-04-13
碲化镉薄膜太阳电池的产业化制造技术
本成果包含如下内容:高转换效率的小面积碲化镉太阳电池制造技术,面积为1200mm×600mm 的碲化镉太阳电池组件规模化生产技术,年产30-50MW碲化镉太阳电池生产线及关键设备的设计。 主要技术指标: 组件效率超过12%。 应用范围: 用于太阳能直接发电,建立大规模光伏电站或小型户用光伏发电系统。国家扶持光伏发电系统的建设,每年新建在10GW以上。由于是薄膜太阳电池,出口不会受到限制。 项目目前已进入产业化阶段,成果权属为我校独自拥有。
四川大学 2021-04-11
一种多源异构在线社会网络中网络主体之间社会关系的预测方 法与系统
本发明的主要工作是基于多源异构网络推断主体(用户)之间的社 会关系(包括同类型之间或不同类型之间的主体关系,本发明中只以用 户为例)的方法,异构网络是指网络中主体类型多种或者主体之间的关 系类型多种,关系可以分为好友和其他两种。主要内容包括在两个(例 如 Twitter 网络、通讯网络)异构网络中,两个网络的主体类型都包含有 用户,但不同网络中主体之间的关系链接类型是不同的在 Twitter 网络 中用户之间的关系是
华中科技大学 2021-04-14
一种三自由度微振动抑制平台及其控制方法
一种三自由度微振动抑制平台及其控制方法,属于振动隔离与 抑制装置,解决现有主被动复合隔振机构存在的结构复杂、控制方式 繁琐的问题。本发明的三自由度微振动抑制平台,包括基础平台、负 载平台、完全相同的三套单自由度主被动复合隔振组件以及控制器, 每套单自由度主被动复合隔振组件上下两端分别与负载平台和基础平 台连接。本发明的控制方法,包括计算逻辑轴位移信号、计算逻辑轴 控制信号、计算物理轴实时控制信号和传递步骤。本发明结构简单, 刚度可调,能够对 X 轴、Y 轴的转动方向及&
华中科技大学 2021-04-14
红芪乙醇提取物在制备预防和治疗肝纤维化药物和保健 品中的应用及其中有效成分鉴定方法
红芪(Radix Hedysari)也称为 ―独根‖ ,是豆科植物多序岩黄芪(Hedysarum polybotrys Hand.-Mazz.)的干燥根。红芪性微温、味甘,归肺、脾经。具有补气升阳、固表止汗、利水消肿、生津养血等功效。其化学成分主要有多糖、黄酮、皂苷、微量元素及氨基酸。 肝纤维化为一病理组织学概念,是多种慢性肝病共有的病理改变,肝纤维化是由于多种损肝因素引起肝脏星状细胞 (HSC)的激活,细胞外基质(ECM)过多生长而致细胞转化生长因子 1(TGF
兰州大学 2021-04-14
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